Stun Guns of Sci-Fi Lebih Banyak Ilmu Pengetahuan, Kurang Fiksi

Setiap musim panas, penggemar film biasanya dapat mengandalkan urutan aksi fantasi fiksi ilmiah dengan pistol setrum yang merekam segala sesuatu mulai dari baut listrik hingga laser - tak pernah peluru.

Musim panas ini tidak kecewa dengan hal itu. Pada bulan Juni, ada senjata laser raksasa Hari Kemerdekaan: Kebangkitan dan sekarang Ghostbusters, kita melihat para pahlawan kita menembak “aliran proton,” yang berasal dari “paket proton” ikonik mereka. Star Trek Beyond kru kapal luar angkasa Perusahaan terus mengayun-ayunkan senjata rayap sci-fi mereka yang dicoba-dan-benar-tapi-canggih, "phaser". Terlepas dari apakah senjata-senjata ini disetel untuk setrum, meledakkan alien, atau bertengkar hantu, pertanyaannya adalah ini: Apakah senjata zap masuk akal?

Penafian waktu: Jelas, kedua "phaser" dari Star Trek dan "paket proton" dari Ghostbusters tidak secara khusus digambarkan sebagai laser dalam realitas fiksi masing-masing. Phaser seharusnya adalah "senjata energi bertahap," tetapi itu hanya dinamai demikian Star Trek bisa lolos dengan melakukan hal-hal yang tidak bisa dilakukan laser. (Plus, awak asli dari Perusahaan dalam "The Cage," sebenarnya menggunakan "pistol laser.")

"Positron bertabrakan" dan "tongkat proton" dari setiap iterasi dari Ghostbusters seharusnya dirancang untuk mengubah sifat proton dan elektron negatif dan positif untuk menangkap hantu. Karena menangkap hantu tidak mungkin - hantu itu tidak nyata - yang kami tertarik di sini adalah bagaimana kedua senjata ini benar-benar bekerja.) Phaser dan aliran proton memancarkan panas, berwarna-warni, dan dapat menyalakan benda-benda di api dan meledakkan segalanya. Tetapi apakah kita memiliki sesuatu seperti mereka di dunia nyata?

Satu hal yang pasti: Ledakan dan senjata ray fiksi ilmiah pasti laser pra-tanggal nyata. Pada tahun 1898, H.G. Wells's Perang Dunia melihat orang-orang Marsnya menggunakan "sinar panas." Dimulai dengan penampilan cetak pertamanya di novella karya Philip Francis Nowlan tahun 1928, Armageddon 2419 A.D, Anthony "Buck" Rogers menembakkan variasi "pistol atom". Dikonsepsikan sebagai senjata yang mengurangi targetnya kembali ke atom dasarnya ("alat penyemprot"), pistol ruang angkasa fiksi Buck melihat banyak iterasi, tetapi yang paling terkenal adalah mungkin versi 1935 yang digunakan dalam serial hitam-putih populer yang dibintangi Buster Crabbe. Alat penyemprot itu melompat ke budaya pop mainstream dan menjadi ikon ketika itu ditampilkan di lengan album self-titled Foo Fighter pada tahun 1995.

Namun, sebagian besar dari senjata-senjata ini dianggap secara ketat berada di ranah fiksi ilmiah yang konyol, sampai-sampai dianggap secara luas tidak masuk akal.

Begitulah, sampai sekitar akhir 1950-an ketika laser ditemukan. Penemuan laser diperebutkan; di Bell Laboratories pada tahun 1957, fisikawan Charles Hard Townes dan Arthur Leonard Schawlow mengembangkan berbagai aplikasi untuk "seorang ahli optik," yang pada dasarnya adalah teknologi yang dapat memfokuskan sinyal gelombang mikro menggunakan cahaya tampak. Namun, pada waktu yang hampir bersamaan, seorang mahasiswa pascasarjana dalam bidang fisika mempresentasikan tesis doktoral untuk sebuah perangkat yang disebutnya "laser." Selama 28 tahun, sebuah gugatan hukum antara ilmuwan dan mahasiswa doktoral, Gordan Gould. Dan sementara itu masih belum jelas apakah Gould secara mandiri datang dengan ide laser Townes dan Schawlow atau terang-terangan mencuri ide, laser telah disemen sendiri sebagai bukan hanya keajaiban ilmiah tetapi juga fiksi ilmiah andalan.

Istilah "laser" adalah singkatan kasar dari "amplifikasi cahaya oleh stimulasi emisi radiasi." Secara kasar, laser adalah hasil dari penggunaan lensa dan aplikasi energi, untuk memfokuskan cahaya ke dalam sinar laser, atau ledakan. Kembali pada zaman Townes, Schawlow, dan Gould, definisi ini hampir secara eksklusif diterapkan terlihat cahaya. Namun, hari ini, laser “inframerah” (tidak terlihat) disatukan dengan laser yang terlihat karena itu semua cahaya apakah itu terlihat atau tidak.

Itu ada di titik khusus ini di mana "laser" versi fiksi ilmiah dan laser nyata menemukan perbedaan. Di hampir semua versi Star Trek, phaser menembakkan aliran energi yang menyerupai sinar laser, meskipun dalam film yang lebih baru ini divisualisasikan sebagai "baut atau" pulsa. "(Pikirkan api blaster dari Star Wars.) Berbagai jenis laser kehidupan nyata sebenarnya, mampu mereproduksi efek visual yang kita lihat dalam sesuatu seperti Star Trek, tetapi apakah balok atau baut berwarna itu dapat merusak?

"Kebanyakan laser berdaya tinggi sebenarnya tidak terlihat," kata Robert Waltmire, Presiden Laser Experts Terbalik. "Efek ini Anda lihat dari laser bertenaga tinggi, merah dan biru dan hijau - tidak ada hal seperti itu. Laser berdaya tinggi berada dalam spektrum inframerah. ”Seperti yang dijelaskan Waltmire, masalah senjata laser-energi yang terlihat berhubungan langsung dengan panjang gelombang: Panjang gelombang yang lebih panjang menyimpan lebih banyak energi, dan yang selanjutnya bertambah pada panjang gelombang itu, semakin tidak terlihat. cahaya menjadi.

Ada sesuatu yang sangat mistis dan indah tentang fakta ini, karena ilmu pengetahuan telah menunjukkan bahwa laser sci-fi yang paling kuat adalah tidak terlihat. Dan itu karena laser berasal cahaya, yang tentu saja terjadi, tentu saja. Waltmire menunjukkan bahwa tentu saja mungkin untuk memiliki laser yang terlihat yang "membakar benda-benda," tetapi watt (energi) biasanya rendah.

Pencarian Google yang cepat akan menghasilkan semua jenis hasil dari laser watt rendah bermunculan seperti balon. Anda bahkan dapat menemukan orang-orang yang telah membuat laser buatan sendiri melihat seperti phaser dari Star Trek. Tetapi jika kita mencari senjata laser itu melihat seperti yang ada di film-film fiksi ilmiah, maka kami ingin bisa Lihat balok atau baut itu, bahkan jika itu tidak praktis. Untuk itu, Terbalik menjangkau Drake Anthony, YouTube yang terkenal sebagai "styropyro", penghobi laser dan sensasi internet bonafide buatan sendiri.

"Aku akan berterus terang kepadamu, aku belum pernah melihat film dalam hidupku," kata Anthony Terbalik. "Aku sudah melihat tidak Star Trek, tidak Star Wars, jadi bisakah Anda memberi saya deskripsi senjata yang Anda bicarakan? "Fakta bahwa Drake Anthony tidak terinspirasi untuk fashion laser dipesan lebih dahulu yang mengesankan karena fiksi ilmiah memberinya kredibilitas yang luar biasa untuk gairahnya: Dia hanya suka hal-hal ini karena mereka keren. Setelah memberinya ide longgar tentang apa yang Ghostbusters dan berbagai Kirk dan Spock lakukan dengan senjata energi mereka (sesuatu yang portabel dengan jangkauan yang layak dan kemampuan untuk merobohkan, membuat orang pingsan, dan / atau meledakkan segalanya), Anthony menimbang:

“Ini berkaitan dengan pemanasan dan penyimpanan energi,” ia menjelaskan, “Kami dibatasi oleh jumlah energi listrik yang dapat kami simpan di perangkat kecil. Jika Anda berbicara tentang menembak orang dengan laser, Anda harus memiliki baterai yang dapat disimpan banyak energi listrik."

Kisaran laser meskipun tidak secara eksklusif tentang daya, dalam berbicara tentang Anthony Bazooka Laser, ia menyebutkan bahwa itu memiliki "optik buruk, dan bahwa jika lensa fokus" dikoreksi "itu bisa memiliki jangkauan yang lebih banyak, yang berarti, setidaknya dalam hal seberapa jauh laser bisa "menembak", kekuatan bukanlah masalah besar. "Sebuah laser 200 Watt yang dikoreksi dengan baik dapat memotong logam," kata Anthony, "Laser bazooka saya memiliki energi yang besar, tetapi sorotnya jelek." Kita hanya bisa berasumsi phaser genggam Kirk adalah lensa yang dahsyat disempurnakan, yang Itulah sebabnya berkasnya selalu menemukan tanda. Karenanya, Anthony telah membantu mengidentifikasi tiga tantangan utama dunia nyata dalam menciptakan perangkat portabel terlihat senjata laser:

• input energi
• optik balok
• PANAS

Dalam semua video Drake Anthony, Anda dapat dengan jelas melihatnya mengenakan kacamata pelindung dan sarung tangan. "Masalah panas itu bisa menjadi sangat parah," katanya. Ini berlaku dalam kehidupan nyata dan pening. Di Star Trek, phaser selalu digambarkan sebagai cool-to-the-touch setelah digunakan, sebuah fakta yang tampaknya mustahil dengan laser bertenaga listrik. Tapi bagaimana jika senjata semacam ini tidak bergantung listrik untuk kekuasaan? Bagaimana jika laser mendapatkan kekuatan mereka dari sumber lain, misalnya nuklir energi? Dengan demikian, Ghostbusters memang menggunakan ransel yang tampaknya mengandung reaktor nuklir yang pada gilirannya, kekuatan senjata mereka. Pada titik ini, alat Ghostbusters tampak lebih realistis daripada apa pun yang akan digunakan oleh Kirk, Spock, atau Picard Star Trek, setidaknya di departemen efisiensi dan keluaran energi.

"Anda tidak perlu listrik," kata Anthony, "Anda bisa menggunakan baterai nuklir seperti di beberapa wahana antariksa kami yang lebih tua atau … Anda bisa menggunakan zat radioaktif yang sebenarnya untuk menyalakan laser." Bahaya di sini tentu saja jelas: Jika pengguna senjata laser seperti itu terkena banyak radiasi, ada efek samping yang sangat berbahaya. Dalam yang asli Ghostbusters, ketika Egon mengaktifkan paket proton bertenaga nuklir Ray, ia mundur dengan lucu karena takut radiasi yang berasal darinya. Tetapi, secara teori, jika unit tenaga nuklir berada dalam casing pelindung, seperti timah, pengguna akan relatif terlindungi dari efek samping. Jadi, senjata laser yang terhubung ke ransel nuklir - seperti di Ghostbusters - sepertinya tidak terlalu mengada-ada. Skor satu untuk Ghostbusters!

Meski begitu, keduanya Holtzman di baru Ghostbusters dan Ray Stanz dalam film aslinya sesekali mengenakan kacamata pelindung, meskipun ‘Busters lainnya tidak. Papan cerita awal untuk film aslinya bahkan memiliki Ghostbusters di helm, tetapi sebenarnya, mereka semua harus mengenakan sesuatu! Ray memberi tahu Egon untuk tidak “melihat langsung ke dalam perangkap, di film pertama, menyiratkan, seperti teknologi laser, semua hal ini dapat merusak mata Anda.

"Ini perangkat yang menyilaukan," kata Drake Anthony Terbalik, "Anda bisa mengambil laser yang hanya sebagian kecil dari watt beberapa yang terkuat saya, dan masih menggunakannya untuk membutakan seseorang." Dengan asumsi teknologi yang digunakan Kapten Kirk dengan phaser mirip dengan laser, bagaimana orang bisa menembak senjata seperti itu dan tidak dibutakan? Jawaban termudah adalah bahwa mereka tidak bisa. Jika sinar energi ini adalah laser, Ghostbusters dan anggota Star Fleet akan langsung buta.

Seperti yang ditunjukkan oleh Robert Waltmire, sama sekali tidak ada alasan untuk jenis laser berdaya tinggi ini terlihat, jadi, jika Bryan Fuller baru pada tahun 2017 Star Trek ingin menjadi super-realistis, itu phaser akan tidak terlihat secara tidak dramatis. Namun, bahkan laser inframerah dapat menyebabkan luka bakar pada kornea mata, sehingga beberapa jenis pelindung mata masih diperlukan. Mungkinkah semua Ghostbusters atau semua orang di abad ke-23 mengenakan lensa kontak yang melindungi mereka dari efek buta senjata ray mereka?

"Jika lensa kontak teoritis ini memfilter laser, katakanlah laser biru, Anda tidak akan melihat warna biru," kata Anthony. Ini berarti bahwa ada beberapa kelayakan ilmiah untuk lensa kontak canggih yang dikenakan Ghostbusters untuk melindungi mereka dari laser yang memantul dan merusak mata mereka. Tetapi bisakah itu benar-benar terjadi? "Mungkin saja, kurasa," kata Anthony, "meski begitu, aku belum pernah mendengarnya sebelumnya."

Fitur umum lain dari senjata seperti laser di sci-fi adalah yang menyertainya suara dengan penembakan senjata, tanda Pew pew atau pertengkaran kita semua kenal. "Percaya atau tidak," kata Robert Waltmire Terbalik, "Jika kamu bermain-main dengan hal-hal ini … kamu bisa mendapatkan segala macam nada yang berbeda … tetapi balok itu sendiri, Anda tidak akan mendengar banyak … tetapi jika sorotnya memukul sesuatu, YEAH. Anda akan mendengarnya."

Senjata portabel menyala Star Trek ada di masa depan yang sangat luas, ledakan Star Wars terjadi di masa lalu yang jauh, sedangkan Ghostbusters sedang mengguncang ledakan energi mereka secara kontemporer. Seberapa jauh kita, pada kenyataannya, tidak hanya dari laser buatan sendiri yang diciptakan Drake Anthony, tetapi jenis yang bisa membuat penyusup, seperti di Star Trek. 20 tahun? 30?

"Itu mungkin dan sangat mungkin," kata Waltmire Terbalik, "Laser industri pertama untuk kabinet lima puluh kaki … sekarang mereka turun ke kotak dua-dua. Itu ada sekarang … jadi untuk alat genggam portabel yang Anda bicarakan? Sebenarnya saya katakan Anda melihat sekitar 5 atau 10 tahun.

Dengan proyeksi semacam ini, mungkin merupakan ide yang baik untuk mulai memprediksi bahwa rangkaian program populer berikutnya yang menampilkan kejutan dari ray-gun tidak akan ada dalam fiksi ilmiah, tetapi sebaliknya, film dokumenter kehidupan nyata.